[发明专利]一种基于声纳的机器人跟踪方法

摘要

本发明提出一种基于声纳的机器人跟踪方法，采用非接触单向直接测距方法和收发分离的设计，声纳发射器负责发射超声波，声纳接收器负责接收超声波，使用无线通信的方法同步发射器和接收器的本地时间信号，通过计算超声波到达的时间差值来计算目标的距离并进行定位。该方法实现了单一传感器多种用途，既实现了产品功能又降级制造成本，同时可以实时快速的探测到外界环境中障碍物的信息；而且探测没有盲区，多种传感器测量的参数互补实用，能实时可靠的为机器人控制中心提供最真实的外部环境参数，以便机器人控制中心实时的优化行进线路和及时快速的避障。该方法以较低的成本和简单的结构实现了多项功能，定位跟踪准确，应用价值很高。

主权项

一种基于声纳的机器人跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：1）在移动机器人及目标上安装声纳收发器；所述移动机器人上的两个声纳收发器中一个声纳收发器作为协调器、另一个声纳收发器作为路由节点2；目标上安装的声纳收发器作为路由节点1；2）所述协调器接收移动机器人的运动控制器发出的目标识别和定位指令，然后所述协调器发回目标识别和定位数据至运动控制器，所述运动控制器根据协调器发回的目标识别和定位数据确定目标方位并计算出所述机器人与目标之间的距离；3）所述协调器接收移动机器人的运动控制器发出的测距指令，然后所述协调器发回测距数据至运动控制器，所述运动控制器根据协调器发回的测距数据确定所述移动机器人和目标之间是否有障碍物，如果有障碍物，则计算出所述移动机器人与障碍物之间的距离；4）所述运动控制器根据目标识别和定位数据以及测距数据判断出状态和计算出数据规划跟随路径，并依据跟随路径发送动作指令序列给所述移动机器人的伺服控制器，由所述伺服控制器驱动所述移动机器人上的驱动装置实现跟随动作；5）所述移动机器人在跟随目标的过程中，通过所述运动控制器不断发出目标识别和定位指令、测距指令获得目标的位置和距离以及行走环境中障碍物的信息，从而不断地实时更新所述移动机器人的行走路径，达到定位、路径规划、自主跟随和动态避障的目的。